7. Sınıf: Seri ve Paralel Bağlı Devre Şemaları
Seri ve paralel bağlı ampullerden oluşan bir devre şeması çizer.
Önerilen Süre: 8 ders saati
Konu / Kavramlar: Seri bağlama, paralel bağlama, elektrik akımı, gerilim
Seri ve paralel bağlı ampullerden oluşan bir devre şeması çizer.
Önerilen Süre: 8 ders saati
Konu / Kavramlar: Seri bağlama, paralel bağlama, elektrik akımı, gerilim
Ampullerin seri ve paralel bağlandığı durumlardaki parlaklıklarını devre üzerinde gözlemleyerek çıkarımda bulunur.
Elektrik akımını tanımlar.
Elektrik enerjisinin devrelere akım yoluyla aktarıldığını açıklar.
Bir devre elemanının uçları arasındaki gerilim ile üzerinden geçen akımı ilişkilendirir.
a. Gerilim kavramı piller üzerinden açıklanır.
b. Bir iletkende gerilim, akım ve direnç arasındaki ilişki Ohm Yasası üzerinden açıklanır. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
Özgün bir aydınlatma aracı tasarlar. Öncelikle tasarımını çizimle ifade etmesi istenir. Şartlar uygunsa üç boyutlu modele dönüştürmesi istenebilir.
Elektrik devresi, elektrik enerjisinin bir kaynaktan (pil veya güç kaynağı) bir alıcıya (lamba, motor gibi) düzenli bir şekilde akmasını sağlayan kapalı bir yoldur. Temel bir elektrik devresi; bir güç kaynağı, iletken teller, bir anahtar ve bir veya daha fazla alıcı (direnç) elemandan oluşur. Güç kaynağı, devredeki elektronlara hareket enerjisi sağlayarak potansiyel fark (gerilim) oluşturur. İletken teller, elektronların hareket etmesini sağlayan düşük dirençli yollardır. Alıcılar, elektrik enerjisini ısı, ışık veya hareket gibi farklı enerji türlerine dönüştüren elemanlardır. Anahtar ise devreyi açıp kapatarak elektrik akışını kontrol eder.
Elektrik devreleri genellikle seri ve paralel olmak üzere iki temel şekilde bağlanabilir. Seri bağlı devrelerde, tüm elemanlar peş peşe sıralanır ve akım için tek bir yol bulunur. Bu tür devrede her bir elemandan geçen akım aynıdır, ancak gerilim elemanlar arasında paylaşılır. Bir eleman bozulduğunda tüm devre çalışmayı durdurur. Paralel bağlı devrelerde ise elemanlar birbirine paralel olarak bağlanır ve akım için birden fazla yol bulunur. Paralel bağlı devrelerde her bir elemanın uçları arasındaki gerilim aynıdır, ancak toplam akım kollara ayrılır. Bir eleman bozulduğunda diğer elemanlar çalışmaya devam edebilir.
Ohm Kanunu (V = I * R), bir elektrik devresindeki gerilim (V), akım (I) ve direnç (R) arasındaki temel ilişkiyi açıklar. Buna göre, bir devredeki gerilim ne kadar yüksekse ve direnç ne kadar düşükse, devreden geçen akım o kadar büyük olur.
Soru: Bir elektrik devresinde enerjinin kaynağını oluşturan, potansiyel fark sağlayan ve elektronları harekete geçiren temel eleman hangisidir?
Çözüm: Elektrik devresinde elektronlara hareket enerjisi sağlayarak potansiyel fark oluşturan eleman güç kaynağıdır (pil veya batarya). Güç kaynağı olmadan devrede akım oluşmaz.
Soru: Bir lambanın direnci 4 Ohm (Ω)'dur. Bu lambanın uçları arasına 12 Volt (V) gerilim uygulandığında, lambadan geçen akım kaç Amper (A) olur?
Çözüm: Ohm Kanunu formülü V = I * R şeklindedir. Bize verilenler V = 12 V ve R = 4 Ω'dur. Akımı (I) bulmak için formülü I = V / R şeklinde düzenleyebiliriz.
I = 12 V / 4 Ω = 3 A.
Cevap: Lambadan geçen akım 3 Amper'dir.
Soru: İki özdeş ampul ve bir pil ile kurulan iki farklı devreden birinde ampuller seri, diğerinde paralel bağlanmıştır. Hangi devredeki ampuller daha parlak yanar ve neden?
Çözüm: Ampuller paralel bağlandığında daha parlak yanar. Bunun nedeni şudur: Seri bağlı devrede, pilin gerilimi iki ampul arasında eşit olarak paylaşılır (her ampul pil geriliminin yarısını alır). Paralel bağlı devrede ise her bir ampul doğrudan pilin uçlarına bağlı olduğu için, pilin sağladığı gerilimin tamamını alır. Daha yüksek gerilimle beslenen ampul, daha fazla akım çekerek daha parlak yanacaktır.